随着现代化进程的加快，能源需求不断增加。在我国能源结构中，燃煤发电仍是主要能源获取方式。煤炭的燃烧会带来污染问题，特别是气体污染，主要是二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮。为减少污染排放，我国实施了污染排放总量控制法规，该法规的有效实施取决于污染物的监测水平。目前，在我国使用的污染监测产品技术主要由国外控制。发展具有自主知识产权的污染监测技术和产品具有重要意义。本论文在此背景下开展了针对SO₂、NO和NO₂三种气体吸收光谱分析和在线监测方法研究。开展了SO₂气体监测的光谱分析方法研究。通过对二氧化硫气体吸收光谱的研究，确定了研究光谱波段（270-310nm）；针对二氧化硫吸收光谱特征：连续和周期震荡光谱结合，利用Beer-Lambert定律，建立了改进的差分吸收光谱分析方法对二氧化硫测量，使二氧化硫的浓度测量有更好的线性度和抗干扰能力；设计并建立了实验研究装置；研究结果表明：该方法对二氧化硫监测指标如下：在信噪比为2时的探测限为0.1ppm m，零点漂移小于0.2ppm，测量误差和量程飘移小于1%；在此基础上研制了样机，基于自己开的软件实现了自动测量、自动数据处理、自动存储等功能；现场应用表明，开发的二氧化硫分析仪适合用于在线现场测量。研究了温度对SO₂气体测量吸收光谱分析的影响，研究发现：在SO₂气体测量中，温度会对测量产生影响；温度对气体测量影响可分为两方面，一方面是温度对于吸收光谱性质的影响，另一方面是温度对于光谱仪性质的影响；在30-130℃范围内，二氧化硫测量的光谱参量与温度成线性关系；在15-40℃范围内光谱参量与温度间成二次函数关系；通过修正，在24-42℃范围内，二氧化硫气体测量精度为小于1%。开展了NO气体浓度测量光谱分析方法的研究。由于NO气体的特征吸收波长与SO₂气体的特征吸收重叠，研究的重点放在分解重叠的SO₂和NO气体吸收光谱，论文提出了分解关联光谱的方法，排除了二氧化硫对一氧化氮气体测量的干扰；研究发现：利用在300nm波段获得的SO₂气体浓度可准确的推导出SO₂气体在226nm波段的吸收光谱，通过几何相减可以得到NO气体的吸收光谱；基于理论分析，建立了NO气体浓度测量的实验装置；研究表明：该系统测量NO的最低探测限小于0.8ppm m，零点漂移小于1ppm，测量误差和量程飘移都小于1%，直到1000ppm的SO₂气体干扰情况下，NO测量结果波动小于1%；开发了NO气体分析仪，通过软件，实现了自动测量、自动数据处理、自动存储等功能；现场应用表明，开发的一氧化氮分析仪适合用于在线现场测量。开展了NO₂气体检测吸收光谱分析研究。NO₂气体的吸收特点，与SO₂气体的吸收特点相似，其吸收截面谱都可分为连续谱和震荡谱，因此利用我们改进的差分吸收光谱技术可以实施NO₂气体浓度的测量；建立了实验装置；研究表明：该系统检测NO₂气体浓度的指标如下：最低探测限小于1ppm m，零点漂移小于1ppm，量程飘移和测量误差都在1%之内。